Question

5．小劉同學在水平桌面上用練習本和課本做成了一個斜面，使一個小鋼球從斜面上某一位置滾下，最后小鋼球沿桌面水平滾出，做平拋運動，如圖所示．利用此裝置來測量小鋼球離開桌面的初速度，請你幫助他完成以下研究方案
（1）除以上簡易器材外，還需要的最佳測量工具為C
A、天平      B 秒表     C 刻度尺
（2）實驗中需要測定的物理量有球落地點距桌邊沿的水平距離x，桌邊沿距地面的高度h（用字母表示并說明其物理含義）
（3）小鋼球離開桌面的速度表達式為v=$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度求出運動的時間，結合水平位移和時間求出小球離開桌面時的速度大小，從而選擇需要的儀器和需要測定的物理量．

解答 解：（1）利用平拋運動測量物體的初速度時，要知道物體水平方向的位移和豎直方向的位移大小，所以還需要的測量工具為：米尺
故選：C
（2）需要測量：球落地點距桌邊沿的水平距離x，桌邊沿距地面的高度h；
（3）豎直方向有：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
解得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
水平方向做運動運動，則有：${v}_{0}=\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$
故答案為：（1）C；（2）球落地點距桌邊沿的水平距離x，桌邊沿距地面的高度h；（3）$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$；

點評 只有明確了實驗原理以及實驗的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項實驗操作的具體含義，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解．